新型高密度高强度合金钢绝热剪切微观组织研究

潘 磊， 王 琳,2， 刘安晋， 程兴旺,2

(1.北京理工大学 材料学院， 北京 100081；2.冲击环境材料技术国家级重点实验室， 北京 100081)

0 引言

高密度高强度合金钢密度介于超高强度合金钢及钨合金之间，兼有高强度及良好的韧性，拥有良好的军事应用前景[1]。

作为战斗部壳体材料，在使用过程中将面临高温、高压、高应变率等恶劣环境[2]，要求其具备良好的动态力学性能以保持结构完整性。Jun Feng等[3]使用30CrMnSiNi2A超高强度钢侵彻混凝土靶板，当着靶大于1402 m/s之后，弹体头部磨损严重，且可观察到绝热剪切带生成。周忠彬等[4]在1100～1300 m/s速度下对G50钢进行了侵彻钢筋混凝土试验，侵彻结束后弹体头部发生了不均匀、不对称破坏，影响侵彻深度。张胜男等[5]利用SHPB装置对Aermet100钢进行动态压缩，在动态加载下产生了绝热剪切带，材料断裂形式均为剪切断裂。同时，Hu等[6-7]、Hopson等[8]也对Aermet100钢的动态力学行为进行了深入研究。

综上所述，绝热剪切行为是影响材料在高应变率环境下使用的关键因素。国内外广泛研究了超高强度合金钢的绝热剪切行为，对于高密度高强度合金钢绝热剪切行为的研究尚有欠缺。本研究利用课题组自主研制的新型高密度高强度合金钢，采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置，进行高应变率载荷压缩试验，通过微观组织结构分析得到材料在动态压缩载荷下的绝热剪切行为特点，对该高密度高强度合金钢在战斗部壳体材料的应用具有重要指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为本课题组自主研制的新型高密度高强度合金钢，经过热处理之后的微观组织形貌如图1所示，椭球状析出相弥散分布于基体中，析出相大小较为均匀。……